RU2799215C1 - Method for manufacturing composite reinforcing products - Google Patents

Method for manufacturing composite reinforcing products Download PDF

Info

Publication number
RU2799215C1
RU2799215C1 RU2022130971A RU2022130971A RU2799215C1 RU 2799215 C1 RU2799215 C1 RU 2799215C1 RU 2022130971 A RU2022130971 A RU 2022130971A RU 2022130971 A RU2022130971 A RU 2022130971A RU 2799215 C1 RU2799215 C1 RU 2799215C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
products
manufacture
rope
temperature
cooled
Prior art date
Application number
RU2022130971A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Христофор Авдеевич Джантимиров
Юрий Эммануилович Васильев
Вячеслав Анатольевич Китайкин
Руслан Игоревич Чернов
Петр Христофорович Джантимиров
Екатерина Анатольевна Дудукалова
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство")
Application granted granted Critical
Publication of RU2799215C1 publication Critical patent/RU2799215C1/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to the manufacture of reinforcing products for concrete structures. For the manufacture of reinforcing products, a fibre rope is formed, pulled through a bath with a binder in the form of a sulphur melt with a temperature of 130-150°C, an excess amount of the melt is squeezed out in a forming die and cooled. In the manufacture of straight products, the rope is cooled to shop temperature and twisted into coils. In the manufacture of broken-shaped products, the rope after the forming die is rapidly cooled in a refrigerating chamber with water at a temperature of 5 to 12°C to a plastic state, and broken-shaped products are moulded.
EFFECT: simplification of the technology for manufacturing composite reinforcing products of various shapes with a simultaneous increase in its strength characteristics.
2 cl

Description

Изобретение относится к области строительства, а конкретно к изготовлению арматурных изделий для бетонных конструкций.The invention relates to the field of construction, and specifically to the manufacture of reinforcing products for concrete structures.

Известен способ изготовления композитной полимерной арматуры по технологии пултрузии (Казаков И.А. Разработка технологии непрерывного формования осесимметричных композитных изделий методом пултрузии, с. 22-24, Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2016). В известном способе жгуты стеклянного или базальтового волокна пропитывают в ванне с полимерным связующим при цеховой температуре, затем объединяют в единый пучок, который протягивают через горячую фильеру, затем через тоннельную термокамеру, где проходит полимеризация связующего при поэтапном росте температуры до 260°С, затем затвердевший прямолинейный прут постепенно охлаждают в ванне с водой и скручивают в бухту или распиливают на мерные отрезки. По известному способу производят стержни с прямолинейным расположением волокон, что приводит к продольному расслоению и разрушению при растяжении. По способу производят прямолинейные пруты, нельзя получить криволинейные и ломаной формы элементы. Способ достаточно энергозатратен.A known method of manufacturing composite polymer reinforcement using pultrusion technology (Kazakov I.A. Development of technology for continuous molding of axisymmetric composite products by pultrusion, pp. 22-24, Moscow, RCTU named after D.I. Mendeleev, 2016). In a known method, tows of glass or basalt fiber are impregnated in a bath with a polymer binder at a shop temperature, then combined into a single bundle, which is pulled through a hot spinneret, then through a tunnel heat chamber, where the binder is polymerized with a gradual increase in temperature to 260 ° C, then hardened a straight rod is gradually cooled in a bath of water and twisted into a bay or sawn into measured segments. According to a known method, rods are produced with a rectilinear arrangement of fibers, which leads to longitudinal delamination and tensile failure. According to the method, rectilinear rods are produced; it is impossible to obtain curvilinear and broken-shaped elements. The method is quite energy intensive.

Известен способ получения серобетона путем смешивания расплава технической серы с инертными заполнителями. При остывании ниже 120°С сера превращается в прочный материал, скрепляет песок и щебень в монолит (Усов Б.А. «Технология и применение серных бетонов», Системные технологии, №4(17), с. 56-69, Махачкала, Институт системных технологий, 2015). Недостаток получаемого известным способом серобетона - хрупкость.A known method for producing sulfur concrete by mixing a melt of technical sulfur with inert aggregates. When cooled below 120 ° C, sulfur turns into a durable material, binds sand and crushed stone into a monolith (Usov B.A. “Technology and application of sulfur concrete”, System Technologies, No. 4 (17), pp. 56-69, Makhachkala, Institute system technologies, 2015). The disadvantage of the sulfur concrete obtained in a known way is brittleness.

Известен способ пластифицирования серы путем резкого охлаждения расплава в воде (Сангалов Ю.А., Карчевский С.Г., Ионов В.И. Пластификация серы. Физико-химические аспекты. Башкирский химический журнал, №1 (19), с. 11-20, Уфа, Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2012). В результате, получают особый вид серы, характеризуемый высокой пластичностью. Недостаток способа: недолговечность получаемого эффекта, сера постепенно переходит в обычное состояние и пластичность исчезает через 1-2 суток.A known method of plasticizing sulfur by rapid cooling of the melt in water (Sangalov Yu.A., Karchevsky S.G., Ionov V.I. Plasticization of sulfur. Physical and chemical aspects. Bashkir chemical journal, No. 1 (19), p. 11- 20, Ufa, Ufa State Oil Technical University, 2012). As a result, a special type of sulfur is obtained, characterized by high plasticity. The disadvantage of this method: the fragility of the effect obtained, sulfur gradually goes into its normal state and plasticity disappears after 1-2 days.

Известен способ изготовления композитной полимерной арматуры по двухстадийной технологии (RU 2482247 C2, МПК - Е04С 5/07, опубл. 20.05.2013, Бюл. №14). На первой стадии изготавливают канат путем плетения или свивки нескольких жгутов, на второй стадии канат пропитывают в ванне, затем протаскивают через фильеру и термообрабатывают по пултрузионной технологии. Недостатки способа, принятого за прототип: низкое качество пропитки вязким полимерным составом, нет гарантии прочности арматуры. По способу производят прямолинейные пруты, нельзя получить криволинейные и ломаной формы элементы. Большой расход электроэнергии на изготовление арматуры.A known method of manufacturing composite polymer reinforcement using a two-stage technology (RU 2482247 C2, IPC - E04C 5/07, publ. 20.05.2013, Bull. No. 14). At the first stage, a rope is made by weaving or twisting several bundles; at the second stage, the rope is impregnated in a bath, then pulled through a spinneret and heat-treated using pultrusion technology. The disadvantages of the method adopted for the prototype: low quality impregnation with a viscous polymer composition, there is no guarantee of the strength of the reinforcement. According to the method, rectilinear rods are produced; it is impossible to obtain curvilinear and broken-shaped elements. High energy consumption for the manufacture of fittings.

Недостатки прототипа устраняются в предлагаемом способе. Техническим результатом предлагаемого технического решения является упрощение технологии изготовления композитной арматуры с одновременным повышением ее прочностных характеристик и обеспечением возможности изготовления ранее недоступных арматурных изделий различной ломаной формы.The disadvantages of the prototype are eliminated in the proposed method. The technical result of the proposed technical solution is the simplification of the manufacturing technology of composite reinforcement with a simultaneous increase in its strength characteristics and the possibility of manufacturing previously inaccessible reinforcement products of various broken shapes.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления композитной арматуры и арматурных изделий, включающем формирование волоконных канатов, пропитку канатов холодным связующим, протяжку через формовочную фильеру, термообработку до 120-260°С, охлаждение до цеховой температуры и скручивание готовой арматуры в бухты, согласно техническому решению, в качестве связующего используют серу, которая в расплавленном виде чрезвычайно подвижна и легко пропитывает готовые преформы и полуфабрикаты для изготовления композитной арматуры. Серу предварительно расплавляют до температуры 130-150°С; сформированный канат протягивают через ванну с расплавом серы, отжимают в формующей фильере, затем резко охлаждают в холодильной камере при температуре от 5 до 12°С.При резком охлаждении композиционный арматурный канат, пропитанный серным связующим, на некоторое время приобретает пластические свойства, что позволяет формовать изделия гнутой и/или ломаной формы, типа спиралей, хомутов и проч. После твердения композитное арматурное изделие, пропитанное серным связующим, приобретает высокие прочностные свойства.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing composite reinforcement and reinforcing products, including the formation of fiber ropes, impregnation of the ropes with a cold binder, drawing through a forming die, heat treatment up to 120-260 ° C, cooling to shop temperature and twisting the finished reinforcement into coils, according to technical solution, sulfur is used as a binder, which is extremely mobile in molten form and easily impregnates ready-made preforms and semi-finished products for the manufacture of composite reinforcement. Sulfur is pre-melted to a temperature of 130-150°C; the formed rope is pulled through a bath with a molten sulfur, squeezed out in a forming die, then abruptly cooled in a refrigerator at a temperature of 5 to 12 ° C. With a sharp cooling, the composite reinforcing rope impregnated with a sulfur binder acquires plastic properties for a while, which allows forming products of bent and / or broken shape, such as spirals, clamps, etc. After hardening, the composite reinforcing product impregnated with a sulfur binder acquires high strength properties.

При изготовлении арматуры прямолинейной формы, не нуждающейся в пластификации и формовании в изделия ломаной формы, ее охлаждают до цеховой температуры и скручивают в бухты.In the manufacture of straight-line reinforcement that does not require plasticization and molding into broken-shaped products, it is cooled to shop temperature and twisted into coils.

Для изготовления арматурных изделий используют минеральные или химические волокна, допускающие нагрев до 160°С.For the manufacture of reinforcing products, mineral or chemical fibers are used that allow heating up to 160 ° C.

Пример реализации способа получения арматурного изделия из композитного сероволоконного материала.An example of the implementation of the method for obtaining a reinforcing product from a composite sulfur fiber material.

Витой канат диаметром 10 мм длиной 300-400 м из базальтового волокна, свитый или сплетенный из пяти жгутов в «косичку», поставляют смотанным на катушки. Канат протягивают через ванну с расплавом серы с температурой 130-150°С. Серный расплав обладает чрезвычайно низкой вязкостью и полностью пропитывает межволоконное пространство каната. Затем в формующей фильере из каната отжимают избыточное количество расплава, и канат пропускают в холодильную камеру с водой температурой 5-12°С. Скорость протяжки (пултрузии) определяют опытным путем в зависимости от длин пропиточной ванны и холодильной камеры, для обеспечения качества пропитки и пластификации серы. После выхода из холодильной камеры канат готов к переработке в гнутые изделия, спирали, хомуты, гибкие связи и прочие арматурные изделия. Арматура сохраняет свойства пластичности в течение двух суток, поэтому процессы переработки в гнутые изделия должны лимитироваться по времени.A twisted rope with a diameter of 10 mm and a length of 300-400 m made of basalt fiber, twisted or woven from five strands into a “pigtail”, is supplied wound on reels. The rope is pulled through a bath of molten sulfur with a temperature of 130-150°C. The sulfur melt has an extremely low viscosity and completely impregnates the interfiber space of the rope. Then, in the forming die, excess melt is squeezed out of the rope, and the rope is passed into a cooling chamber with water at a temperature of 5-12°C. The broach (pultrusion) speed is determined empirically, depending on the lengths of the impregnating bath and the cooling chamber, to ensure the quality of impregnation and plasticization of sulfur. After leaving the cold chamber, the rope is ready for processing into bent products, spirals, clamps, flexible connections and other reinforcing products. Reinforcement retains plasticity properties for two days, so the processes of processing into bent products should be limited in time.

Claims (2)

1. Способ изготовления композитных арматурных изделий, характеризующийся тем, что формируют волоконный канат, протягивают через ванну со связующим в виде расплава серы с температурой 130-150°С, в формующей фильере отжимают избыточное количество расплава и охлаждают, причем при изготовлении прямолинейных изделий канат охлаждают до цеховой температуры и скручивают в бухты, а при изготовлении изделий ломаной формы канат после формующей фильеры резко охлаждают в холодильной камере с водой при температуре от 5 до 12°С до пластичного состояния и формуют изделия ломаной формы. 1. A method for the manufacture of composite reinforcing products, characterized in that a fiber rope is formed, pulled through a bath with a binder in the form of a sulfur melt with a temperature of 130-150 ° C, an excess amount of melt is squeezed out in the forming die and cooled, and in the manufacture of straight products, the rope is cooled to the workshop temperature and twisted into coils, and in the manufacture of broken-shaped products, the rope after the forming die is sharply cooled in a refrigerator with water at a temperature of 5 to 12 ° C to a plastic state and broken-shaped products are molded. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для изготовления арматурных изделий используют минеральные или химические волокна, допускающие нагрев до 160°С.2. The method according to p. 1, characterized in that for the manufacture of reinforcing products, mineral or chemical fibers are used that allow heating up to 160 ° C.
RU2022130971A 2022-11-29 Method for manufacturing composite reinforcing products RU2799215C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2799215C1 true RU2799215C1 (en) 2023-07-04

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2878465B1 (en) * 2004-12-01 2007-02-09 Saint Gobain Vetrotex METHOD FOR MANUFACTURING ROUGH COMPOSITE RODY ELEMENT, ROUGH COMPOSITE ROUND ELEMENT
RU2482247C2 (en) * 2011-05-26 2013-05-20 Христофор Авдеевич Джантимиров Method to manufacture non-metal reinforcement element with periodic surface and reinforcement element with periodic surface
RU2619298C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-15 Акционерное общество "научно-исследовательский центр "Строительство", АО НИЦ "Строительство" Method of anchor manufacture and anchor
RU2682627C1 (en) * 2018-09-03 2019-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "ЭТИЗ Композит" Process line forming unit for making nonmetallic fittings, technological line and method of creating rod for manufacturing of composite fittings
RU2738529C1 (en) * 2019-12-16 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" Production line for composite long products and bent reinforcement elements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2878465B1 (en) * 2004-12-01 2007-02-09 Saint Gobain Vetrotex METHOD FOR MANUFACTURING ROUGH COMPOSITE RODY ELEMENT, ROUGH COMPOSITE ROUND ELEMENT
RU2482247C2 (en) * 2011-05-26 2013-05-20 Христофор Авдеевич Джантимиров Method to manufacture non-metal reinforcement element with periodic surface and reinforcement element with periodic surface
RU2619298C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-15 Акционерное общество "научно-исследовательский центр "Строительство", АО НИЦ "Строительство" Method of anchor manufacture and anchor
RU2682627C1 (en) * 2018-09-03 2019-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "ЭТИЗ Композит" Process line forming unit for making nonmetallic fittings, technological line and method of creating rod for manufacturing of composite fittings
RU2738529C1 (en) * 2019-12-16 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" Production line for composite long products and bent reinforcement elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10369754B2 (en) Composite fibers and method of producing fibers
JP6035129B2 (en) Composite FRP short wire for cement reinforcement and method for producing the same
Memon et al. Mechanical properties of jute spun yarn/PLA tubular braided composite by pultrusion molding
RU2381905C2 (en) Rod for concrete reinforcement and method of its manufacturing
RU2799215C1 (en) Method for manufacturing composite reinforcing products
RU112664U1 (en) TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR PRODUCTION OF COMPLEXLY REINFORCED ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS
RU2502600C1 (en) Method of producing hollow articles from polymer composites
WO2013032416A2 (en) Method of producing a composite reinforcing bar and device for implementing same
RU2612284C1 (en) Composite reinforcement
CN113370559B (en) Continuous linear resin-based fiber reinforced prepreg
RU77309U1 (en) BAR FOR CONCRETE REINFORCEMENT
EA022218B1 (en) Composite reinforcement
JP5862109B2 (en) Method and apparatus for producing natural fiber reinforced resin strand
EP3026031A1 (en) Method for producing structural synthetic fibbers for concrete and mortar, and synthetic fibre produced
RU2458214C2 (en) Process line for manufacture of reinforcement elements
JPH0533278A (en) Rope comprising carbon fiber-reinforced composite material and production thereof
RU118913U1 (en) DEVICE FOR MANUFACTURE OF REINFORCED ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS
CN113039332A (en) Composite steel bar
RU2287431C1 (en) Method of manufacturing composition reinforcement
RU2648900C2 (en) Method of production of composite fittings and device for its implementation
RU2371312C1 (en) Method for making of composite armature
RU2324797C1 (en) Bar with alternating cross-section made from composite material
RU216986U1 (en) COMPOSITE FIBER REINFORCEMENTS WITH SULFUR BINDER
RU2339773C2 (en) Method of manufacturing bar of variable section from composite material
RU2682627C1 (en) Process line forming unit for making nonmetallic fittings, technological line and method of creating rod for manufacturing of composite fittings